用電信息采集系統(tǒng)中寬帶電力線載波通信技術(shù)的應(yīng)用

王雅廷

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)電能的需求不斷增加，用電信息采集工作也越來(lái)越受到重視。電力載波通信技術(shù)以其可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面的突出優(yōu)勢(shì)，在用電信息平臺(tái)與系統(tǒng)建設(shè)方面被廣泛運(yùn)用。本文主要闡釋了電力線載波通信，分析了寬帶電力線載波通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力載波通信技術(shù);電力信息采

引言

伴隨用電信息采集系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的拓展，采集系統(tǒng)的深化應(yīng)用程度不斷加大。在基于自動(dòng)抄表、計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)、線損分析等營(yíng)銷基礎(chǔ)業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，運(yùn)行監(jiān)測(cè)中心、安質(zhì)部、運(yùn)檢部、調(diào)度中心等業(yè)務(wù)管理同樣要求采集系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)采集設(shè)備、采集系統(tǒng)主站等提出相關(guān)的要求。采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

1電力線載波通信

電力線載波通信（PowerLineCarrierCommunica-tion，簡(jiǎn)稱PLCC）是一種通過(guò)電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵓夹g(shù)，該通訊方式無(wú)需專用通訊線，可大幅降低設(shè)備成本、布線成本、人工安裝成本以及現(xiàn)場(chǎng)施工難度，同時(shí)又具備信號(hào)可穿墻、遠(yuǎn)距離衰減小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。多聯(lián)機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，由室外機(jī)、室內(nèi)機(jī)、線控器等數(shù)百個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，通訊距離長(zhǎng)達(dá)上千米，控制系統(tǒng)復(fù)雜，通訊數(shù)據(jù)量大，工程現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境多變。在此條件下，控制可靠性、實(shí)時(shí)性要求高。電力線載波通信的低成本、高帶寬的特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于多聯(lián)機(jī)控制系統(tǒng)通訊。在多聯(lián)機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)通訊方式中，采用電力線載波通信的工程機(jī)組愈來(lái)愈多。由于多聯(lián)機(jī)機(jī)組和電力線載波通訊技術(shù)的一些固有特點(diǎn)，控制系統(tǒng)需要解決以下兩個(gè)問(wèn)題：便捷工程調(diào)試技術(shù)、高效數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。方能最大程度地發(fā)揮電力線載波通訊技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，滿足多聯(lián)機(jī)機(jī)組工程調(diào)試、使用、維護(hù)中的可靠性要求。

2寬帶電力線載波通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1智網(wǎng)電能的全采集目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的全采集目標(biāo)具有重要意義，需要穩(wěn)定且準(zhǔn)確，并且長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行抄讀，對(duì)用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常事件。窄帶載波技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間，其傳輸介質(zhì)是低壓電力線，載波技術(shù)為psk單頻點(diǎn)載波技術(shù)或fsk單頻點(diǎn)載波技術(shù)，采用500k以下的中心頻點(diǎn)，周圍的噪音嚴(yán)重影響通訊質(zhì)量，主要是因?yàn)槭褂玫妮d波頻段的特性，在抗干擾能力方面存在缺陷，不能夠有效的進(jìn)行阻抗。而微功能無(wú)線解決方案可以有效解決窄帶載波方案所存在的問(wèn)題，提高抄通技術(shù)的效率，但是仍然不能夠?qū)崿F(xiàn)全采集的目標(biāo)，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)際情況而言，會(huì)被很多建筑物遮擋，無(wú)法覆蓋整個(gè)片區(qū)，因此使用了多臺(tái)微功率集中器，但是加大了施工難度，還會(huì)受到天氣氣候因素影響。

2.2多聯(lián)機(jī)高效數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

多聯(lián)機(jī)機(jī)組完成工程調(diào)試后，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，將外機(jī)作為中央?yún)f(xié)調(diào)器設(shè)備角色，由中央?yún)f(xié)調(diào)器建立如表1所示數(shù)據(jù)映射表，數(shù)據(jù)映射表是一種具備數(shù)據(jù)格式的表示網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。該數(shù)據(jù)映射表存儲(chǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有內(nèi)外機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。作為狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送方，通常情況下，只有當(dāng)狀態(tài)數(shù)據(jù)改變后，才會(huì)發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)為了維護(hù)狀態(tài)數(shù)據(jù)的完整性，避免后接入設(shè)備可能無(wú)法收到完整的狀態(tài)數(shù)據(jù)，則不管狀態(tài)數(shù)據(jù)是否有更新，則每隔一段時(shí)間，狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送方需將自身所有狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上，為了保證總線通訊負(fù)載的穩(wěn)定性，各狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備節(jié)點(diǎn)將錯(cuò)峰均勻發(fā)送，避免總線負(fù)載數(shù)據(jù)劇烈變化。作為狀態(tài)數(shù)接收維護(hù)方，當(dāng)外機(jī)接收到內(nèi)外機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)有變化時(shí)，更新數(shù)據(jù)映射表中對(duì)應(yīng)內(nèi)外機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

2.3寬帶電力載波與其他通信技術(shù)比較

寬帶載波作為以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新分支，是基于已經(jīng)廣泛驗(yàn)證的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因而具有完善的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)保護(hù)與驗(yàn)證，遠(yuǎn)非各種窄帶載波的節(jié)點(diǎn)組織和中繼算法可比，即使在窄帶載波較有優(yōu)勢(shì)的通信距離上，目前的寬帶載波設(shè)備也可通過(guò)自身已具備的自動(dòng)路由選址和中繼組網(wǎng)機(jī)制，可以更好地滿足端到端的通信解決方案。微功率無(wú)線解決方案與窄帶載波方案相比，抄通效果雖然占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，但其覆蓋率由于受到建筑物遮擋、雷雨天氣等地形氣候的影響，只能在臺(tái)區(qū)中加裝多臺(tái)集中器以實(shí)現(xiàn)全覆蓋的效果，但這無(wú)疑加大了施工、維護(hù)量及對(duì)后續(xù)服務(wù)的依賴。而基于TCP/IP機(jī)制的寬帶載波，則通信性能高、速率快、穩(wěn)定性安全性高、擴(kuò)展能力強(qiáng)，能更有效達(dá)到“全采集”目標(biāo)。RS-485與寬帶電力載波通訊方式相比，其需要長(zhǎng)距離布線，造成工作量增大，加大投資，同時(shí)因其線徑較細(xì)，容易受損，且故障定位和恢復(fù)困難，運(yùn)維費(fèi)用較高，而且其易引雷，造成RS-485端口損壞。

2.4信息數(shù)據(jù)抄表

組網(wǎng)時(shí)，集中器通常安裝在變壓力器旁邊，可以為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供一個(gè)相對(duì)舒適的條件。但是，應(yīng)用寬帶電力線載波通信技術(shù)時(shí)，必須確保載波電表和集中器處于統(tǒng)一狀態(tài)，將其安裝在電力用戶方面，有利于變壓器的有效輸出。為了保證用電信息采集系統(tǒng)的集中器的通信工作，需要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行向集中器發(fā)送指令，為抄表提供相對(duì)準(zhǔn)確的指令。另外，根據(jù)這種情況，還需要確保載波電表和采集器的反應(yīng)為一致?tīng)顟B(tài)，保證電力各項(xiàng)信息的傳輸效率，并且信息在經(jīng)過(guò)集中器后進(jìn)行自動(dòng)讀取以及各項(xiàng)信息和數(shù)據(jù)保存，不僅保證了抄表的精度，還體現(xiàn)了寬帶電力線載波通信技術(shù)的作用。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)越來(lái)越朝著智能化的方向發(fā)展，用電信息采集平臺(tái)和系統(tǒng)運(yùn)用也越來(lái)越普遍，采用動(dòng)態(tài)曲線和圖表的形式，對(duì)能源消耗進(jìn)行記錄和分析，可以有效的獲取相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)能源消耗漏洞，從而研制出相關(guān)解決措施。寬帶電力線載波通信技術(shù)應(yīng)用促進(jìn)了實(shí)時(shí)通訊，提高了運(yùn)輸效率，提高了抄表計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性，希望通過(guò)本文相關(guān)探究與分析可以給相關(guān)企業(yè)一定的借鑒與參考。

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